UT通用工艺规程.docx

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UT通用工艺规程

1适用范围

1.1本规程适用于公司承压设备采用A型脉冲反射式超声仪检测工件缺陷的超声检测方法和质量分级。

1.2本规程适用于金属材料制承压设备用原材料或零部件和焊接接头的超声检测，也适用于金属材料制再用承压设备的超声检测。

1.3本规程规定了承压设备厚度的超声测量方法。

1.4与承压设备有关的支撑件和结构件的超声检测，也可参照本规程。

2依据标准

TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》

GB150-2011《压力容器》

NB/T47013-2015《承压设备无损检测》

3术语和定义

本规程引用设术语和定义按照NB/T47013.1中第3条款及NB/T47013.3中第3条款的界定。

4检测人员

4.1超声检测检测的人员应满足NB/T47013.1的有关规定。

4.2超声检测人员应具有一定的金属材料、设备制造安装、焊接及热处理等方面的基本知识，应熟悉被捡工件的材质、几何尺寸及透声性等，对检测中出现的问题能作出分析、判断和处理。

5检测设备和器材

5.1推荐使用下面的超声仪

仪器型号

产地

HS600

武汉中科

PXUT-350C

南通友联

5.2检测仪器、探头和组合性能

5.2.1检测仪器

采用A型脉冲反射式超声检测仪，起工作频率按-3dB测量应至少包括0.5MHz-10MHz频率范围，超声仪器各性能的测试条件和指标要求应满足NB/T47013.3附录A的要求并提供证明文件，测试方法按GB/T27664.1的规定。

5.2.2探头

圆形晶片直径一般不应大于40mm，方形晶片任一边长一般不应大于40mm，其性能指标应符合NB/T47013.3附录的要求并提供证明文件，测试方法按GB/T27664.2的规定。

5.2.3仪器和探头的组合性能

5.2.3.1仪器和探头的组合性能包括水平线性、垂直线性、组合频率、灵敏度余量、盲区（仅限直探头）和远场分辨力。

5.2.3.2新购置的超声检测仪器和探头，或仪器和探头在维修或更换主要部件后及检测人员有怀疑时应测定仪器和探头的组合性能。

5.2.3.3水平线性偏差不大于1%，垂直线性偏差不大于5%.

5.2.3.4仪器和探头的组合频率与探头频率之间偏差不得大于±10%。

5.2.3.5仪器-直探头组合性能还应满足：

a）灵敏度余量应不小于32dB；

b）在基准灵敏度下，对于标称频率为5MHz的探头，盲区不大于10mm；对于标称频率为2.5MHz的探头，盲区不大于15mm.

c）直探头远场分辨力不小于20dB。

5.2.3.6仪器-斜探头组合性能还应满足：

a）灵敏度余量应不小于42dB；

b）斜探头远场分辨力不小于12dB。

5.2.3.7在达到所探工件的最大检测声程时，其有效灵敏度余量应不小于10dB。

5.2.3.8仪器和探头组合频率的测试方法按JB/T10062的规定，其他组合性能的测试方法参照JB/T9214的规定。

5.3试块

5.3.1标准试块

5.3.1.1标准试块是指具有规定的化学成分、表面粗糙度、热处理及几何形状的材料块，用于评定和校准超声检测设备，即用于仪器探头系统性能的校准的试块；一般采用20号幼稚碳素结构钢制作，应满足JB/T8428的要求。

5.3.1.2本规程常用的CSK-IA试块的具体形状、尺寸见下图：

5.3.2对比试块

5.3.2.1对比试块是指与被捡工件或材料化学成分相似，含有意义明确参考反射体（机加工）的试块，用以调节超声检测设备的幅度和声程，以将所检出的缺陷信号与已知反射体所产生的信号相比较，即用于检测校准的试块。

5.3.2.2对比试块的外形尺寸应能代表被捡工件的特征，厚度对应，若涉及不同厚度对接，试块厚度选择由较大厚度确定；试块材料声学性能应相同或相似被捡材料，当采用直探头检测时，不得有≥φ2mm的平底孔当量直径的缺陷。

5.3.2.3对比试块人工反射体的形状、尺寸和数量应符合NB/T47013.3相关章节规定，尺寸精度要求提供相应证明文件，或参照JB/T8428的规定。

5.4耦合剂

5.4.1耦合剂透声性应较好且不损伤检测表面，如机油、化学浆糊、水等。

5.4.2镍合金使用的耦合剂含硫量不应大于250mg/L，奥氏体不锈钢或钛材使用的耦合剂卤素（氯和氟）的总含量不应大于250mg/L。

5.5超声检测设备和器材的校准、核查、运行核查和检查的要求

5.5.1校准、核查和运行核查应在标准试块上进行，应使探头主声束垂直对准反射体的反射面，以获得稳定和最大的反射信号。

5.5.2每年至少对超声仪器和探头组合性能中的水平线性、垂直线性、组合频率、盲区（仅限直探头）、灵敏度余量、分辨力以及仪器的衰减器精度进行一次校准并记录，测试要求应满足5.2.3的规定。

5.5.3每年至少对标准试块与对比试块的表面腐蚀与机械损伤进行一次核查。

5.5.4每次检测前应检查仪器设备器材外观、线缆连接和开机信号显示等情况是否正常，使用斜探头时，应测定入射点（前沿）和折射角（K值）。

5.5.5校准、运行核查和检查时，应将影响仪器线性的控制器（如抑制和滤波）均至于“关”的位置或处于最低运行水平上。

6检测工艺文件

6.1检测工艺文件包括本工艺规程和操作指导书。

6.2本规程除满足NB/T47013.1的要求外，涉及的相关因素见表1，档相关因素的变化超出规定时，应重新编制或修订本规程。

6.3应根据本规程的内容以及被检工件的检测要求编制操作指导书。

其内容除满足NB/T47013.1的要求外，还应包括

a）检测技术要求：

检测技术（直探头检测、斜探头检测、直接接触法、液浸法等）和检测波形等；

b）检测对象：

承压设备类别，检测对象的名称、规格、材质和热处理状态、检测部位等；

c）检测设备器材：

仪器型号、探头规格、耦合剂、试块种类，仪器和探头性能检测的项目、时机和性能指标等；

d）检测工艺相关技术参数：

扫查方向机扫查范围、缺陷定量方法、检测记录和评定要求、检测示意图等。

6.4操作指导书在首次应用前应在相关对比试块上进行验证，验证内容包括检测范围内灵敏度、信噪比等是否满足检测要求。

7安全要求

检测场所、环境及安全防护应符合NB/T47013.1的规定。

8检测实施

8.1检测准备

8.1.1超声检测时机及检测比例应符合相关法规、标准及有关技术文件（图纸、技术协议等）的规定。

8.1.2焊缝的表面质量应外观检查合格。

检测面（探头经过的区域）所有影响检测的油漆、锈蚀、飞溅和污物等均应清除，粗糙度应符合检测要求。

表面的不规则状态不应影响检查结果的有效性

8.1.3所确定的检测面应保证工件被检部分能得到充分检测。

8.2扫查覆盖

为确保检测时超声声束能扫查到工件的整个被检区域，探头的每次扫查覆盖应大于探头直径或宽度的15%或优先满足相应章节的检测覆盖要求。

8.3探头移动速度

探头的扫查速度一般不应超过150mm/s。

8.4扫查灵敏度及灵敏度补偿

扫查灵敏度的设置应符合本规程相关条款，在检测和缺陷定量时，应分别进行耦合补偿、衰减补偿及曲面补偿。

8.5以下情况应对仪器和探头系统进行复核：

a）探头、耦合剂和仪器调节发生改变时；

b）怀疑扫描量程或扫查灵敏度有变化时；

c）连续工作4h以上及工作结束时。

9承压设备用原材料或零部件的超声

9.1检测工艺文件除了满足本规程第6条要求外，还应包括表2的相关因素。

9.2本规程适用于6mm-250mm的碳素钢、低合金钢制承压设备用板材的超声检测和质量分级。

9.3检测原则：

一般用直探头单面检测。

9.4探头选用按表3规定进行。

当采用液浸法检测板厚≤20mm的板材时，可选单直探头。

9.5对比试块：

9.5.1用双晶直探头检测≤20mm的板材时，采用图1阶梯平底试块。

9.5.2本规程根据公司实际情况，检测≤60mm的板材，对比试块选用NB/T47013.3表4中2号（＞40-60）试块（可替代1号试块），试块厚度T=60mm，试块宽度=40mm,检测面到平底孔的距离S=15mm、30mm、45mm。

形状见图2。

9.6灵敏度的确定

9.6.1板厚≤20mm时，用图1所示阶梯试块调节，也可用被检板材无缺陷完好部位调节，此时用与工件等厚部位试块或被检板材的第一次底波调整到满刻度的50%，再提高10dB作为基准灵敏度。

9.6.2板厚＞20mm时，按所用探头和仪器在φ5mm平底孔试块上绘制距离-波幅曲线，并依次作为基准灵敏度。

9.6.3扫查灵敏度一般应比基准灵敏度高6dB。

9.7检测

9.7.1耦合方式可采用直接接触法或液浸法。

9.7.2灵敏度补偿

检测时应根据实际情况进行耦合补偿和衰减补偿。

9.7.3扫查方式

a）在板材边缘或剖口预定线两侧范围（50mm）应作100%扫查（本公司具体情况摘自NB/T47013.3表5）；

b）在板材中部区域，探头沿垂直于板材压延方向，间距不大于50mm的平行线进行扫查，或探头垂直或平行板材压延方向且间距不大于100mm格子线进行扫查；

c）根据合同、技术协议或图样的要求，也可采用其他形式扫查；

d）双晶直探头扫查时，探头的移动方向应与探头的隔声层垂直。

9.8缺陷的判定和定量

9.8.1在检测基准灵敏度条件下，发现下列两种情况之一即为缺陷：

a）缺陷第一次反射波（F1）波幅高于距离-波幅缺陷，或用双晶探头检测板厚≤20mm板材时，缺陷第一次反射波（F1）波幅大于或等于显示屏满刻度的50%；

b）地面第一次反射波（B1）波幅低于显示屏刻度的50%，即B1＜50%。

9.8.2缺陷的定量

9.8.2.1使用双晶直探头检测时缺陷的定量：

a）使用双晶直探头对缺陷进行定量时，探头的移动方向应与探头的隔声层相垂直；

b）板厚≤20mm板材时，移动探头时缺陷波下降到基准灵敏度条件下显示屏满刻度的50%，探头中心点即为缺陷的边界点；

c）板厚大于20-60mm时，移动探头使缺陷波下降到距离-波幅曲线，探头中心点即为缺陷的边界点；

d）确定9.8.1b）中缺陷的边界范围时，移动探头使B1上升到基准灵敏度条件下显示屏满刻度的50%或上升到距离-波幅曲线时，探头中心为缺陷边界点；

e）缺陷边界范围确定后，用一边平行于板材压延方向矩形框包围缺陷，其边长作为缺陷的长度，矩形面积则为缺陷的指示面积。

9.8.2.2单晶直探头检测时缺陷的测量

使用单晶直探头除按9.8.2c）d）e）的方法对缺陷进行定量外，还应记录缺陷的反射幅或当量平底孔直径。

9.8.3缺陷尺寸的评定方法

9.8.3.1缺陷指示长度的评定规则

用平行于板材压延方向矩形框包围缺陷，其边长作为缺陷的长度。

9.8.3.2单个缺陷指示面积的评定规则

a）一个缺陷按其指示的矩形面积作为该缺陷的单个指示面积；

b）多个缺陷其相邻间距小于相邻较小缺陷的指示长度时，按单个缺陷处理，缺陷指示面积为各缺陷面积之和。

9.8.4板材质量分级

9.8.4.1板材质量分级见表6和表7。

在具体评定时，表6和表7应独立使用。

9.8.4.2在检测过程中，检测人员如确认板材中有白点、裂纹等缺陷，应评V级。

9.8.4.3在板材中部检测区域，按最大允许单个缺陷指示面积和任一1m×1m检测面积内缺陷最大允许个数确定质量等级。

如整张板材中部检测面积小于1m×1m，缺陷最大允许个数可按比例折算。

9.8.4.4在板材边缘或剖口预定线两侧检测区域，按最大允许单个缺陷指示长度、最大允许单个缺陷指示面积和任一1m检测长度内最大允许缺陷个数确定质量等级。

如整张板材边缘检测长度小于1m，缺陷最大允许个数可按比例折算。

9.9根据公司具体情况，承压设备用复合板、承压设备用碳钢和低合金钢锻件、承压设备用钢螺栓坯件、承压设备用奥氏体钢锻件、承压设备用无缝钢管的超声波检测暂不纳入本规程，可参照NB/T47013.3中第5.4-5.8条款。

10承压设备焊接接头超声检测方法和质量分级

10.1范围

10.1.1本章规定了铁素体钢制承压设备焊接接头的超声检测方法和质量分级，其适用范围和适用原则见表8。

10.1.2奥氏体不锈钢承压设备对接接头超声检测方法和质量分级按NB/T47013.3附录I的规定进行。

10.1.3与承压设备有关的支撑件和结构件的超声检测参照本章规定进行。

表8钢制承压设备焊接接头超声检测适用范围和使用原则单位：

mm

设备类别

接头类型

工件厚度

检测面直径

检测方法

质量分级

锅炉、压力容器

筒体

（或封头）

对接接头

≥6-500

≥500的纵向对接接头且内外径比≥70%

10.3

≥100-500的纵向对接接头且内外径比≥70%

附录J

≥159-500的环向对接接头

附录K

接管与筒体（或封头）角接接头

≥6-500

插入式：

筒体≥500，内外径比≥70%，接管公称直径≥80；

安放式：

筒体≥300且接管公称直径≥100

附录L

T型接头

≥6-300

—

附录M

管子环向

对接接头

≥6-150

外径≥500

10.3

≥6-150

外径≥159-500

附录K

≥6-50

外径≥32-159

10.4

≥4-6

外径≥32

10.4

管子纵向

对接接头

≥6-150

外径≥500且内外径比≥70%

10.3

外径≥100-500内外径比≥70%

附录J

10.2承压设备焊接接头超声检测工艺文件

焊接接头超声检测的工艺文件除了应满足本规程第6章节要求外，还应包括下表9所列相关因素。

表9焊接接头超声检测工艺涉及的相关因素

10.3承压设备I型焊接接头超声检测方法

10.3.1I型焊接接头适用范围见下表10。

设备类别

接头类型

工件厚度

检测面直径

技术等级

锅炉、压力容器

筒体

（或封头）

对接接头

≥6-500

≥500的纵向对接接头且内外径比≥70%

NB/T47013.3中6.3.2

≥100-500的纵向对接接头且内外径比≥70%

≥159-500的环向对接接头

接管与筒体（或封头）角接接头

≥6-500

插入式：

筒体（或封头）≥500，内外径比≥70%，接管公称直径≥80；

安放式：

筒体（或封头）≥300且接管公称直径≥100

T型接头

≥6-300

—

管子对接环缝

≥6-150

外径≥159

管子对接纵缝

≥6-150

外径≥100且内外径比≥70%

10.3.2超声检测技术等级

超声检测技术等级分为A、B、C级，公司一般采用B级超声检测技术等级进行承压设备焊接接头的制造、安装的超声检测，特殊情况下检测技术等级的选择应符合制造、安装等有关规范、标准及设计图样规定。

B级检测的一般要求：

a）B级检测适用于工件厚度为6mm-200mm焊接接头的检测；b）焊接接头一般应进行横向缺陷的检测；c）对于按NB/T47013.3附录N要求进行双面双侧检测的焊接接头，如受几何条件限制或由于对焊层（或复合层）的存在而选择单面双侧检测时，还应补充斜探头作近表面缺陷检测。

10.3.3试块

10.3.3.1标准试块为CSK-IA。

其形状和尺寸符合图2的规定。

10.3.3.2对比试块为CSK-IIA，其形状和尺寸符合表11和图3的规定。

10.3.3.3试块适用原则

a）CSK-IA、CSK-IIA试块适用于检测面曲率半径≥250mm的焊接接头。

b）CSK-IIA试块适用工件壁厚为6-200mm的焊接接头

c）对不同工件厚度对接接头进行检测时，试块厚度由较大工件厚度确定，扫查灵敏度和质量分级由薄侧工件厚度确定。

图2CSK-IA试块

表11CSK-IIA试块尺寸单位为mm

图3CSK-IIA试块

10.3.4检测区

10.3.4.1检测区由焊接接头检测区域宽度和焊接接头检测区厚度组成。

10.3.4.2焊接接头检测区宽度是焊缝本身加上焊缝熔合线两侧各10mm确定。

V型坡口对接接头检测区示意图见下图4

图4检测区示意图

10.3.4.3对接接头检测区厚度为工件厚度加上焊缝余高。

10.3.4.4超声检测应覆盖整个检测区，若增加检测探头数量或增加检测面（侧）还不能完全覆盖，应增加辅助检测，包括其他检测方法。

10.3.5检测面准备

10.3.5.1探头移动区宽度见图5，采用一次反射波检测时，探头移动区宽度应≥1.25P，采用直射法检测时，探头移动宽度应0.75P其中P=2KT。

图5探头移动区宽度示意图

10.3.5.2检测面应清除油漆、飞溅等。

检测面应打磨平整，与探头楔块底面或保护膜的间隙不应大于0.5mm，表面粗糙度Ra≤25μm。

10.3.5.3去除余高的焊缝，应将余高打磨至与邻近母材齐平。

保留余高的焊缝，应使其圆滑过渡以免影响检测结果的评定。

10.3.6探头折射角（K值）、标称频率

10.3.6.1斜探头的折射角（K值）、标称频率参照表12的规定。

条件允许时，应尽量采用较大K值探头。

10.3.6.2采用一次反射法检测时，K值得选择应尽可能使主声束与检测面相对的底面法线夹角在35°-70°之间，使用多K值探头时，至少有一种满足此要求。

表12推荐采用的斜探头折射角（K值）和标称频率

10.3.6.3直探头标称频率的选取可参照表13的规定。

表13推荐采用的直探头标称频率

10.3.7仪器调节

10.3.7.1斜探头入射点、K值

斜探头入射点的测定采用CSK-ⅠA试块，K值得测定可采用CSK-ⅡA、CSK-ⅢA、或CSK-ⅣA试块。

10.3.7.2仪器时基线

仪器时基线的调整一般采用CSK-ⅠA试块，也可根据被检工件厚度选择CSK-ⅡA、CSK-ⅢA、或CSK-ⅣA试块。

10.3.7.3距离-波幅曲线的绘制

距离-波幅曲线应按所用探头和仪器在试块上实测的数据绘制而成，该曲线族由评定线、定量线和判废线组成。

评定线与定量线之间（含评定线）为Ⅰ区，定量线与判废线之间（含定量线）为Ⅱ区，判废线及其以上区域为Ⅲ区，如图6所示。

图6距离-波幅曲线

10.3.7.4距离-波幅曲线的灵敏度选择

10.3.7.4.1通常检测工件厚度为6-200mm的焊接接头，斜探头或直探头检测时，用CSK-ⅡA试块制作的距离-波幅曲线灵敏度按表14的规定。

10.3.7.4.2工件的表面耦合损失和材质衰减与试块相同，否则应按照NB/T47013.3附录P的规定测量声能传输损耗差并进行补偿，补偿量应计入距离-波幅曲线。

10.3.7.4.3扫查灵敏度不应低于评定线灵敏度，此时在检测范围内最大声称处的评定线高度不应低于屏幕满刻度的20%。

10.3.7.4.4检测和评定横向缺陷时，应将各线灵敏度均提高6dB。

表14斜探头或直探头检测距离-波幅曲线的灵敏度

10.3.8扫查方法

10.3.8.1斜探头扫查

10.3.8.1.1检测焊接接头纵向缺陷时，探头应垂直于焊缝中心线放置在检测面上作锯齿形扫查，见图7。

探头前后移动的范围应保证扫查到全部焊接接头截面。

扫查同时还应作10°-15°的左右转动。

为观察缺陷动态波形和区分缺陷信号或伪缺陷信号，确定缺陷的位置、方向和形状，可采用前后、左右、转角、环绕等四种探头基本扫查方式，见图8。

图7锯齿形扫查图8四种基本扫查方式

10.3.8.1.2检测焊接接头横向缺陷时，可在焊接接头两侧边缘使探头与焊接接头中心线成不大于10°作两个方向斜平行扫查，见图9。

图焊接接头余高磨平，探头应在焊接接头及热影响区上作两个方向的平行扫查，见图10。

图9斜平行扫查图10平行扫查

10.3.8.2直探头扫查时，应确保超声声束能扫查到焊接接头的整个被检区域。

10.3.9检测面曲率半径小于250mm对接接头的超声检测可参考NB/T47013.3正文第6.3.10条款。

10.3.10接管与筒体（封头）角接接头超声检测方法见NB/T47013.3附录L。

10.3.11T型焊接接头超声检测方法见NB/T47013.3附录M。

10.3.12缺陷定量

10.3.12.1对缺陷波幅达到或超过评定线的缺陷，应确定其位置、波幅和指示长度等。

10.3.12.2缺陷波幅

a）探头移动以获得缺陷的最大反射波幅为缺陷波幅。

b）当使用不同K值探头或从不同检测面（侧）检测同一缺陷时，以获得的最高波幅为缺陷波幅。

10.3.12.3缺陷位置

缺陷位置应以获得缺陷最大反射波幅的位置为准。

10.3.12.4缺陷指示长度

a）当缺陷反射波只有一个高点，且位于Ⅱ区或Ⅲ区以上时，用-6dB法测量其指示长度。

b）当缺陷反射波峰值起伏变化，有多个高点，且均位于Ⅱ区或Ⅲ区以上时，应以端点-6dB法测量其指示长度。

c）当缺陷最大反射波幅位于Ⅰ区，将探头左右移动，使波幅降到评定线，以用评定线绝对灵敏度法测量缺陷指示长度。

10.3.13缺陷评定

10.3.13.1超过评定线的信号影注意其是否具有裂纹、未熔合、未焊透等类型缺陷特征，如有怀疑，应采取改变探头K值、增加检测面、观察动态波形并结合结构工艺特征作判定，也可辅助其他检测方法做综合判定。

10.3.13.2沿缺陷长度方向相邻的两缺陷，其长度方向间距小于其中较小的缺陷长度且两缺陷在与缺陷长度垂直方向的间距小于5mm时，应作为一条缺陷处理，以两缺陷长度之和作为其指示长度（间距计入）。

如果两缺陷在长度方向投影有重叠，则以两缺陷在长度方向上投影的左右端点间距离作为其指示长度。

10.4承压设备Ⅱ型焊接接头超声检测方法

10.4.1范围见表15。

表15Ⅱ型焊接接头超声检测使用范围单位：

mm

10.4.2检测方法参考NB/T47013.3正文第6.4条款规定。

10.5质量分级

10.5.1锅炉、压力容器本体焊接接头质量分级

10.5.1.1包括筒体（或封头）对接接头、角接接头及T型接头。

10.5.1.2不允许存在裂纹、未熔合和未焊透等缺陷。

10.5.1.3评定线以下的缺陷均评为Ⅰ级。

10.5.1.4本体焊接接头质量分级按表16的规定执行。

表16锅炉、压力容器本体焊接接头超声检测质量分级单位：

mm

10.5.2锅炉、压力容器管子环向或纵向焊接接头质量分级及压力管道环向或纵向焊接接头质量分级见NB/T47013.3正文第6.5.2及第6.5.3条款规定。

11承压设备厚度的超声测量方法及在用承压设备超声检测方法可分别参考NB/T47013.3正文第7和第8条款的规定。

12超声检测记录和报告

12.1应按照现场操作的实际情况详细记录检测过程的有关信息和数据。

超声检测记录除符合NB/T47013.1的规定外，还至少应包括以下内容：

12.1.1工艺规程版次或操作指导书编号。

12.1.2检测技术等级。

12.1.3检测设备器材：

a）检测仪器型号及编号；

b）探头（类型、晶片尺寸、K值、标称频率等）；

c）试块型号；

d）耦合剂。

12.1.4检测工艺参数：

a）检测范围、扫查位置（面、侧）；

b）检测比例；

c）扫查方